Тема 1. Основні положення.

1) Загальні відомості.

До теперішнього часу не існує точного визначення поняття споруда. Можливо сказати, що це будівлі з фундаментами, кроквяні і мостові ферми, опори ліній електропередач, резервуари, а також каркаси залізондорожних вагонів, кузови автобусів чи корпуси літаків. В курсі статики споруд під словом «споруда» розуміється сукупність твердих тіл, нерухомо з’єднаних між собою.

До споруд пред’являються слідуючі вимоги:

1) Нерухомість відносно основи (землі) і незмінність геометричної форми на протязі всього строку служби.

2) Міцність, жорсткість і стійкість. Міцність і стійкість гарантують безпеку експлуатації споруди, а достатня жорсткість обмежує її деформацію.

3) Економічність. Визначається найменшими затратами коштів на матеріали і зведення споруди.

Щоб відповідати цим вимогам, треба розраховувати споруди.

Наука, яка вивчає розрахунок споруд на міцність, жорсткість, стійкість незалежно від методу розрахунку, властивості матеріалу (лінійно чи нелінійно пружний, не пружний) і від характеру навантаження (статичне, динамічне) називається будівельною механікою.

Ця наука існувала з давніх часів, але основи будівельної механіки були створені в середині XIX століття в зв’язку з побудовою залізних доріг і будівництвом мостів. Короткий огляд розвитку будівельної механіки вказано в таблиці № 1.

Статикою споруд називають розділ будівельної механіки, який вивчає методи розрахунку будівель на міцність, жорсткість і стійкість при статичному навантаженні.

Статичним називається таке навантаження, величина і положення якого не залежать від часу. Це навантаження передається на споруду спокійно, плавно, без поштовхів і вібрацій, повільно виростаючи від нуля до кінцевого значення і зберігає свою величину довгий час.

4.

«Статика споруд» за своїми методами дослідження і за об'єктами вивчення тісно пов'язана з теоретичною механікою та опором матеріалів.

Всі основні гіпотези і методи визна­чення зусиль та деформацій використовуються в статиці споруд для розрахунку цілих систем.

Статика споруд служить базою для послідуючих дисциплін, які мають справу з інженерними конструкціями. При вивченні їх використовують дані, які даються статикою споруд.

Розрахункова схема -- це спрощене зображення дійсної споруди.

2) Класифікація споруд.

1) В залежності від розташування осей елементів і навантажень:

а) плоскі споруди, осі елементів яких і навантаження розташовані в одній площині;

б) просторові споруди, осі елементів яких розташовані в різних

площинах чи навантаження діють не в площині споруди.

5.

2) По виду елементів, які утворюють споруду:

а) стержневі споруди, складаються з стержнів, два виміри яких

значно менші третього. До стержневих споруд відносяться балки,

ферми, рами, арки ;

б) тонкостінні споруди, складаються з елементів, товщина

яких менша за інші розміри. Бувають пластинчаті, якщо складаються

з пластин чи оболочки, якщо складаються з оболочок ;

в) масивні споруди, всі три виміри приблизно одинакові

(підпірні стіни, греблі, фундаменти).

3) В залежності від направлення опорних реакцій:

а) безрозпірні споруди, у яких при вертикальному навантаженні виникають лише вертикальні опорні реакції ;

6.

б) розпірні споруди, опорні реакції яких похилі і можуть бути

розкладені на вертикальні і горизонтальні складові. Наявність горизонтальної складової опорних реакцій, називається розпором.

До них відносяться арки і рами, арочні і вантові ферми.

4) По методу розрахунку:

а) статично визначені споруди ;

б) статично невизначені ;

Для розрахунку перших достатньо тільки рівнянь рівноваги статики. Другі ж можуть бути розраховані тільки з допомогою додаткових рівнянь, які враховують переміщення споруди.

7.